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如图所示,相距0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端...

如图所示,相距0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37°角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2Ω的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为0.5kg、电阻均为2Ω.ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让cd棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为0.5J,已知细线能承受的最大拉力为5N.求细绳被拉断时:(g=10m/s2,sin37°=0.6)
(1)ab棒中的电流大小;
(2)cd棒的速度大小;
(3)cd棒下滑的距离.

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(1)对ab棒受力分析,求出绳子被拉断时的安培力大小,从而根据F=BIabL得出ab棒中的电流大小. (2)根据ab棒的电流,结合闭合电路欧姆定律求出cd棒的电动势,再根据E=BLv求出cd棒的速度大小. (3)通过ab棒、cd棒以及电阻R的电流关系是定值,根据此过程中电阻R上产生的热量,结合Q=I2Rt求出ab、cd棒上产生的热量,根据能量守恒定律得出cd棒下滑的距离. 【解析】 (1)细绳被拉断瞬时,对ab棒受力分析得,Fm cos37°=mgsin37°+BIabL       代入数据解得,Iab=1A                (2)分析电路可知,Iab=IR,Icd=Iab+IR=2A           根据闭合欧姆定可得, 联立可得,v=6 m/s (3)金属棒cd从静止开始运动直至细绳刚好被拉断的过程中,由焦耳定律得,, 代入数据解得,Qab=QR=0.5J,Qcd=(2I)2Rcdt=4I2Rabt=2J       由能量守恒得, 解得s=4m
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考点分析:
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(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)求带电物体在0.8s内经过的路程;
(3)若在第0.8s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向,场强大小保持不变.求在0~1.0s内带电物体电势能的变化量.
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(1)电场力对每个微粒所做的功;
(2)微粒到达B极所需的最长时间:
(3)微粒最后落在B板上所形成图形的面积大小.

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如图所示,质量为m=0.05kg的小球A,用长为L=0.lm的细绳吊起处于静止状态(小球与水平地面接触,但无相互作用),光滑斜面的底端与A相距S=2m.现有一滑块B质量也为m,从固定的斜面上高度h=1.3m处由静止滑下,与A碰撞后粘合在一起.若不计空气阻力,且A和B都可视为质点,B与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2.求:
(1)B与A碰撞前瞬间,B速度的大小vB
(2)B与A碰撞后粘合在一起的瞬间,二者共同速度的大小VAB
(3)B与A碰撞后瞬间受到细绳拉力的大小F.

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民航客机一般都有紧急出口,发生意外情况的飞机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图(a)所示,人员可沿斜面滑行到地上,图(b)是其简化模型.若机舱口下沿距地面的高度AB=3.0m,气囊所构成的斜面长度为AC=5.0m,斜面与水平地面CD段平滑连接.已知旅客与气囊、地面间的动摩擦因数均为μ=0.55,不计空气阻力,g取1 0m/s2.若旅客从气囊上由静止开始滑下,求:
(1)旅客沿斜面滑下时加速度的大小a;
(2)旅客滑到斜面底端C时速度的大小v
(3)旅客在水平地面上滑行的距离S.
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图(a)是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图.重力加速度取g.
(1)为了平衡小车受到的阻力,应适当抬高木板的______端(填“左”或“右”).
(2)细砂和小桶的总质量为m,小车的质量为M,实验要求m______ M(填“远大于”或“远于”).该实验的原理是,在平衡小车受到的阻力后,认为小车受到的合外力是______,其值与真实值相比______(填“偏大”或“偏小”),小车受到合外力的真实值为______
(3)已知打点计时器的打点周期为0.02s,一位同学按要求打出一条纸带如图12(b)所示,在纸带上每5个点取一个计数点,则计数点l、2间的距离S12=______cm,计数点4的速度v4=______ m/s,小车的加速度a=______ m/s2
(4)保持细砂和砂桶的质量不变,改变小车的质量M,分别得到小车的加速度a与其对应的质量M,处理数据的恰当方法是作______(填“a-M”或“a-manfen5.com 满分网”)图象.
(5)保持小车的质量不变,改变细砂的质量,甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a随合外力F变化的图线如图(c)、(d),(e)所示.
图(c)中的图线上部出现了弯曲,偏离了原来的直线,其主要原因是______
图(d)中的图线不通过原点,其主要原因是______
图(e)中的图线不通过原点,其主要原因是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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